检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2024年第7期44卷 2907-2918页

作者：赵娅茹吴梦瑶袁丽丽王晓勤杨娟陈林李学斌周金星万龙庞丹波宁夏大学生态环境学院西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室宁夏贺兰山森林生态系统国家定位观测研究站银川750021 宁夏大学林业与草业学院银川750021 北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 内蒙古贺兰山国家级自然保护区管理局阿拉善左旗750306

为探明旱区山地不同海拔梯度土壤氨基糖积累特征,明确氨基糖对土壤有机碳库的贡献以及影响因素。以2021年8月在贺兰山西坡不同海拔(1848—2940 m)采集的土壤为研究对象,分析土壤理化性质、微生物群落结构、氨基糖含量、氨基糖对土壤有... 详细信息

为探明旱区山地不同海拔梯度土壤氨基糖积累特征,明确氨基糖对土壤有机碳库的贡献以及影响因素。以2021年8月在贺兰山西坡不同海拔(1848—2940 m)采集的土壤为研究对象,分析土壤理化性质、微生物群落结构、氨基糖含量、氨基糖对土壤有机碳贡献变化特征以及引起该变化的驱动因素。结果表明:沿海拔梯度上升,土壤理化性质表现出显著差异,土壤含水率、有机碳、全氮表现为升高趋势,pH和容重表现为降低趋势,全磷无明显变化规律。沿海拔梯度上升,土壤真菌、细菌、放线菌以及丛枝菌根真菌磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids, PLFAs)含量表现为先增加后减少的趋势,在中海拔区域(2110—2360 m)微生物PLFAs含量更高。沿海拔梯度上升,总氨基糖含量和氨基糖单体(氨基葡萄糖、氨基半乳糖、胞壁酸和氨基甘露糖)分别表现为持续增加和先减少后增加的变化趋势,并且总氨基糖和氨基糖单体含量均在最高海拔达到峰值,中海拔区域真菌和细菌残体碳对土壤有机碳的贡献率均小于高海拔(2707—2940 m)和低海拔(1848—1910 m),且在不同海拔梯度上真菌残体碳对土壤有机碳贡献率占据主导地位。方差分解结果显示,土壤理化性质和微生物PLFAs含量共同解释了土壤氨基糖含量及对有机碳贡献率的55.2%,其中土壤理化性质解释变异的52.9%,微生物PLFAs含量解释变异的26.9%,冗余分析同步验证土壤理化性质是影响氨基糖及氨基糖对土壤有机碳贡献率的主要因素。本研究结果揭示了贺兰山西坡微生物驱动土壤有机碳存储与转化机制,可为进一步研究旱区山地微生物残体对土壤有机碳的贡献提供理论依据。

关键词：海拔梯度微生物群落土壤有机碳氨基糖贺兰山

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长江涪江小河坝站水沙关系特性及其驱动因素研究

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长江流域资源与环境 2021年第7期30卷 1603-1613页

作者：夏绍钦张会兰郝佳欣杨军北京林业大学水土保持学院重庆缙云三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083

涪江流域是三峡入库水沙的主要来源地之一。基于涪江流域出口水文站1980~2018年的日径流、输沙率实测数据,从不同时间尺度分析水沙序列、水沙关系特性,并量化气象条件和人类活动两类驱动因素的影响。结果表明:(1)年尺度上,流域多年平均... 详细信息

涪江流域是三峡入库水沙的主要来源地之一。基于涪江流域出口水文站1980~2018年的日径流、输沙率实测数据,从不同时间尺度分析水沙序列、水沙关系特性,并量化气象条件和人类活动两类驱动因素的影响。结果表明:(1)年尺度上,流域多年平均径流量、年输沙量呈显著下降趋势,以1997和2012年为转折年,呈典型的三阶段特性;月尺度上,径流和输沙量主要集中在7、8、9月;日尺度上,径流和输沙的集中度指数分别为0.5、0.91,表明"大水大沙"现象日益突出。(2)基于长时期序列的水沙关系曲线分析结果显示,外界影响因子(a)呈显著上升趋势,河流输沙能力因子(b)呈显著下降趋势;基于洪水场次事件的水沙环路曲线分析结果显示,顺时针和逆时针环路为两类主要的C-Q环路类型,分别呈下降和上升趋势,表明人类活动因素的增加和河流输沙能力的降低。(3)人类活动因素是影响涪江流域水沙变化的主要驱动因素,对径流和产沙量的贡献率占到86%和97%以上。以上结果可为长江流域水沙资源管理提供基础数据和科学依据。

关键词：涪江流域水沙关系水沙序列 C-Q环路驱动因素

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荒漠绿洲区带状防护林遥感提取方法研究——以磴口为例

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光谱学与光谱分析 2022年第12期42卷 3896-3905页

作者：高峰姜群鸥辛智鸣肖辉杰律可心乔智北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

防护林是我国荒漠绿洲区主要植被类型,可为该地区防风固沙、水盐调控、水热平衡提供有力保障,调查防护林空间分布信息十分重要。然而荒漠绿洲防护林条带较窄、斑块面积小、分布广且零散,不易大尺度准确提取。为解决此难点,以磴口县荒漠... 详细信息

防护林是我国荒漠绿洲区主要植被类型,可为该地区防风固沙、水盐调控、水热平衡提供有力保障,调查防护林空间分布信息十分重要。然而荒漠绿洲防护林条带较窄、斑块面积小、分布广且零散,不易大尺度准确提取。为解决此难点,以磴口县荒漠绿洲为研究区,基于GF-2号遥感影像,采用面向对象分类技术提取防护林空间分布信息。分类前,首先基于局部方差(LV)和LV变化率(ROC)曲线,选取分割防护林的最优分割尺度。然后采用随机森林(RF)算法的袋外误差率(OOB error)及基尼系数(Gini)对包含光谱、形状和纹理的分类特征进行重要性评估并筛选特征、优化模型参数;最后,基于随机森林、CART决策树、支持向量机(SVM)、K近邻(KNN)四种分类器提取防护林空间分布信息并对比验证。结果表明:(1)采用ROC-LV曲线方法相比于遍历分割参数,可更客观更高效地筛选最优分割参数的可能值;(2)基于RF算法计算的袋外误分率和基尼系数可以有效筛除冗余特征,配合分类器参数优化,在保证分类精度的同时,有效提高分类器性能,大幅提升数据处理速度;(3)基于实测数据集对分类结果进行验证,结果显示基于随机森林算法的特征优化结合SVM分类器提取的防护林空间分布信息精度最高,生产者精度达到97.14%,总体防护林面积为208.99 km^(2),与实际210 km^(2)接近,在小区块中,SVM分类器的分类效果优于其他三种分类器;(4)因GF-2影像分辨率高,并且含有近红外波段,通过波段合成得到亚米级信息,故基于面向对象的方法能够以单条林带为基本单位研究防护林林网属性,例如提取断带信息等林网结构特征。研究结论可为荒漠绿洲区带状防护林提取提供重要技术支撑。

关键词：防护林带识别 GF-2遥感影像随机森林面向对象

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清水河流域场次洪水输沙特性及关键影响因素

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水土保持研究 2023年第6期30卷 49-56页

作者：付思佳张会兰杨军北京林业大学水土保持学院北京100083 重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站重庆400711 广东省水利水电科学研究院广州510610

[目的]揭示水沙对关键环境因子的响应规律,以期为促进黄河流域水土保持综合治理提供理论基础。[方法]利用清水河流域场次洪量和输沙量数据,基于径流侵蚀功率理论和随机森林等方法系统分析了清水河流域场次洪水输沙特性及其关键影响因素... 详细信息

[目的]揭示水沙对关键环境因子的响应规律,以期为促进黄河流域水土保持综合治理提供理论基础。[方法]利用清水河流域场次洪量和输沙量数据,基于径流侵蚀功率理论和随机森林等方法系统分析了清水河流域场次洪水输沙特性及其关键影响因素。[结果]流域产洪输沙量呈现显著的空间分异特性,影响不同子流域洪水输沙过程的主要参量有所区别。随机森林结果表明在小量级洪水频发的区域主要影响因素为径流深、洪水历时与洪峰流量,而在中量级洪水频发的区域则分别为径流深、洪峰流量与平均流量。在侵蚀产沙的解释变量中引入表征径流过程的复合指标更能综合体现天然降水和流域下垫面属性对次洪过程侵蚀产沙的影响,其拟合精度相较于传统的径流-输沙关系更高。[结论]相比于传统的径流深、平均流量或者洪峰流量等单一径流参量指标,径流侵蚀功率更适宜描述次洪尺度水沙关系。

关键词：输沙量洪水事件水沙关系径流侵蚀功率清水河

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森林火灾对浅层含根土力学特性的影响

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中国水土保持科学 2023年第3期21卷 34-41页

作者：李克文王云琦祁子寒王太强刘玉芳何相昌北京林业大学水土保持学院、重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院、重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 重庆缙云山国家级自然保护区管理局重庆400700

根系对土体的力学特性有显著影响,可以对土壤侵蚀和浅层滑坡起到作用。森林火灾发生后,对表层土壤产生影响,植物根系的固坡作用明显减弱,然而对灾后根土复合体力学特性的影响及根系腐败研究尚不充分。为揭示火灾对根系固土能力的弱化机... 详细信息

根系对土体的力学特性有显著影响,可以对土壤侵蚀和浅层滑坡起到作用。森林火灾发生后,对表层土壤产生影响,植物根系的固坡作用明显减弱,然而对灾后根土复合体力学特性的影响及根系腐败研究尚不充分。为揭示火灾对根系固土能力的弱化机理,对2022年8月21日发生山火的重庆市缙云山国家级自然保护区开展调查,从不同火烧程度的区域采集土样,采用电子万能试验机测得根系抗拉强度、ZJ型应变控制式直剪仪测定含根土体抗剪强度。结果表明:1)轻度火烧区与未被火烧区的细根数量差异较小,而中等火烧区与重度火烧区明显减少,对直径<2 mm的根系,针阔混交林在轻度、中度与重度火烧地区分别比未被火烧地区减少16%、28%和44%,竹林分别减少17%、25%和50%;2)根系抗拉强度随直径整体呈幂函数下降,对比火灾前后根系的抗拉强度,其值随火烧程度的增加而降低;当法向应力相同时,针阔混交林和竹林的未火烧区根土复合体的抗剪强度均明显大于火烧区,中度火烧区与重度火烧区下降较为明显;3)火烧等级对土壤黏聚力显著影响,针阔混交林重度火烧区0~10 cm土壤黏聚力较未火烧区域降低86%,竹林重度火烧区20~30 cm下降72%。结果可为研究森林火灾对根土复合体力学特性的影响及其相关机制提供依据,为灾后浅层滑坡等地质灾害易发性评价和防灾减灾提供数据支撑。

关键词：森林火灾根系分布根系生物量土壤力学性质黏聚力

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植被恢复初期的多重固土机制——以重庆缙云山地区2种植物为例

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中国水土保持科学 2023年第3期21卷 17-24页

作者：朱锦奇刘勇王丹郑博福王玉杰江旖慧王云琦南昌大学资源与环境学院江西生态文明研究院南昌330031 南昌大学流域碳中和教育部工程研究中心南昌330031 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 北京林业大学水土保持学院、重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院、重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083

植物措施是水土保持措施的重要组成部分。植物被认为可以多角度加固土壤与边坡。以重庆缙云山地区的乔木种(四川山矾)和草本(狗牙根)作为研究对象,选择一片林窗裸地种植2种植物样本,对种植后3年的土壤抗剪强度、根系分布密度和根系强度... 详细信息

植物措施是水土保持措施的重要组成部分。植物被认为可以多角度加固土壤与边坡。以重庆缙云山地区的乔木种(四川山矾)和草本(狗牙根)作为研究对象,选择一片林窗裸地种植2种植物样本,对种植后3年的土壤抗剪强度、根系分布密度和根系强度等指标进行测定,评估不同植物种在不同种植时期、不同土层的固土效应,探讨不同植物种的土壤加固效应和作用机制,为以固土为主要指标的水土保持植物措施的植物选择提供理论依据。结果表明:1)2个物种都可以通过机械与化学固土作用加固土壤,其中机械加固作用为5~15 kPa,化学加固作用为0~7 kPa。狗牙根仅在种植的第2年,通过其较快生长的特性,在0~20 cm土层提供的土壤黏聚力增加值高于乔木12%,第3年后则高于乔木7%;2)2个植物种对土壤的加固效果都是机械加固作用高于化学加固作用,在0~20 cm土层,狗牙根的机械加固作用比化学加固作用约高52%,而四川山矾则高出26.2%。在20~40 cm土层,四川山矾的机械加固作用高于化学加固作用42.45%,狗牙根则不存在显著差别。不同类型的植物可能通过不同的方式加固土壤,有些可能有较多且强度较高的根系通过机械作用加固土壤;有些可能通过改变土壤本身的有效黏聚力和内摩擦角,通过化学作用加固土壤。寻找不同植物固土能力的特点,可为不同地区固土树种的选择提供理论依据。

关键词：根系固土抗剪强度植物生长机械固土作用化学固土作用

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涪江流域径流对气候与土地利用的响应

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中国水土保持科学 2022年第1期20卷 15-24页

作者：郝佳欣张会兰王云琦王玉杰李洪飞北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 重庆市北碚区林木种苗站重庆400700

为探究长江上游涪江流域地表径流对气候变化和土地利用变化的响应,采用Mann-Kendall趋势检验法和Sen斜率分析法综合分析1980—2015年间水文气象序列变化趋势;双累积曲线法和Pettitt突变检验法确定突变年份;利用土地利用转移矩阵分析流... 详细信息

为探究长江上游涪江流域地表径流对气候变化和土地利用变化的响应,采用Mann-Kendall趋势检验法和Sen斜率分析法综合分析1980—2015年间水文气象序列变化趋势;双累积曲线法和Pettitt突变检验法确定突变年份;利用土地利用转移矩阵分析流域土地利用变化;基于SWAT模型,构建气候和土地利用变化在单独和共同作用下的径流响应情景。结果表明:1)研究期间,年径流量呈显著下降趋势,年降雨量也呈下降趋势,但不显著;以2000年为突变年,年径流量呈现“先下降后上升”的阶段性趋势。2)流域最主要的土地利用类型为耕地(58.80%),研究期间面积减少最多;变幅最大的为未利用地和城镇用地。3)采用决定系数R^(2)、纳什效率系数E_(ns)和百分比偏差PBIAS对SWAT模型进行评价,结果表明SWAT模型在该流域具有很强的适用性。4)与基准期相比,全流域角度:仅降雨变化或仅土地利用变化,可分别使产流量减少10.47%和1%,当二者同时发生变化,产流减少16.01%;子流域角度:上游未利用土地增加,加大水土流失风险;下游城镇扩张增加作用显著产水量;河道2侧退耕还林(草)措施调蓄径流作用显著。气候和土地利用变化对径流的贡献呈非线性关系,且气候变化对流域的产流变化起主导作用。研究结果可为流域水资源管理、开展水土流失治理及三峡的入库径流测算提供依据。

关键词：气候变化土地利用变化 SWAT模型情景分析涪江

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滦河流域水文连通性

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北京林业大学学报 2023年第11期45卷 119-127页

作者：王阳阳张杰铭余新晓贾国栋丁兵兵李泽东北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持学院首都圈森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029

【目的】量化我国海河山区水沙连通的可能性大小,从景观格局角度反映海河主要产水区径流和泥沙输移的状态和空间分布,为海河流域水沙再分配提供依据。【方法】利用通用土壤流失方程的植被因子、归一化植被指数两种方式得到权重因子计算... 详细信息

【目的】量化我国海河山区水沙连通的可能性大小,从景观格局角度反映海河主要产水区径流和泥沙输移的状态和空间分布,为海河流域水沙再分配提供依据。【方法】利用通用土壤流失方程的植被因子、归一化植被指数两种方式得到权重因子计算连通性指数(分别记为IC_(1)、IC_(2)),进一步得到海河山区滦河流域的水文连通性,探讨流域土地利用等因子对水文连通性的影响,及其空间尺度效应。【结果】(1)2019年滦县水文站控制流域IC_(1)和IC_(2)的平均值分别为-1.38和-2.28,水文连通性指数都与流域的年输沙模数和径流深度有良好的正相关关系;(2)不同的土地利用类型水文连通性具有差异,各土地利用类型水文连通性大小顺序依次为水体<湿地<灌木林地<草地<乔木林地<农田<建筑用地<裸地;(3)水文连通性具有显著的尺度效应。流域IC_(1)平均值及其中位数、IC_(2)平均值及其中位数均与流域面积呈对数函数关系。【结论】连通性指数对滦河流域内输沙产流能力表征良好。流域上游整体水文连通性最低,中部连通性高于上游,下游连通性最高。流域内部连通性表现出沟谷大,坡面小,靠近河道大,远离河道小的情况。湿地、灌木林地、草地这3种植被覆盖下的区域超过80%的水文连通性值小于0,具有良好的拦截水沙、保持水土的能力。随着流域面积的增加,流域水文连通性先快速降低,后逐渐趋于平缓,在流域面积超过10000 km2后,连通性趋于一定值。

关键词：水文连通性滦河土地利用尺度效应 IC指数

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酸雨胁迫对缙云山马尾松幼苗光合生理特性的影响

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长江流域资源与环境 2022年第1期31卷 124-134页

作者：杨凤王云琦王玉杰朱锦奇裴承敏李信莉北京林业大学水土保持学院重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 广西壮族自治区水利科学研究院广西南宁530023 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

缙云山位于我国的西南酸雨区,近年来酸雨的酸性和频率越来越高,同时也存在硫酸型酸雨向硫酸-硝酸混合型及硝酸型酸雨转变的趋势。研究酸雨类型的转变对缙云山植被光合生理特性的影响,为酸雨受灾区的植被建设和抗酸树种的培育提供基础数... 详细信息

缙云山位于我国的西南酸雨区,近年来酸雨的酸性和频率越来越高,同时也存在硫酸型酸雨向硫酸-硝酸混合型及硝酸型酸雨转变的趋势。研究酸雨类型的转变对缙云山植被光合生理特性的影响,为酸雨受灾区的植被建设和抗酸树种的培育提供基础数据。以缙云山两年生马尾松幼苗为研究对象,通过4个月的盆栽实验的方法对幼苗进行了3种酸雨类型(硫酸型、硝酸型和混合型)和3个酸雨浓度(pH2.5、pH3.5、pH4.5)的处理,并辅以pH值为5.7的蒸馏水作为对照组,对植物的净光合速率、胞间CO;浓度、气孔导度、蒸腾速率、抗氧化酶活性、叶绿素含量和丙二醛含量进行测定。结果表明:(1)3种酸雨对马尾松的光合生理特性都产生了影响,酸雨浓度越高对光合速率的抑制作用越明显;pH3.5是影响马尾松各指标发生急剧变化的酸度值,pH值为3.5的SAR和NAR酸雨对马尾松的株高增长产生严重抑制,抑制率高达53.49%和54.99%。(2)不同类型酸雨胁迫会抑制马尾松叶片叶绿素的形成主要表现为SAR>NAR>MAR,叶绿素含量随酸雨浓度升高而下降;酸雨能够促进丙二醛含量的增加,pH值越低丙二醛含量越高。(3)酸雨会刺激植物叶片抗氧化酶活性,不同酸雨对叶片抗氧化酶活性均产生不同程度的影响,表现为NAR>SAR>MAR。这3种类型酸雨对马尾松幼苗的光合生理特性均有影响,且不同类型酸雨各梯度下影响程度均不同,综合比较发现MAR酸雨的抑制作用较其他两种单一酸雨要小,NAR酸雨对马尾松的影响最大。

关键词：马尾松酸雨胁迫光合特性抗氧化酶活性

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密云水库非点源氮污染输入输出及其缓冲能力研究

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中国环境科学 2025年

作者：祝鹏华王云琦刘敏王卓勋李俊杰王震张晓明李鹏北京林业大学水土保持学院北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司西南林业大学水土保持学院中国水利水电科学研究院西安理工大学水利水电学院

密云水库作为北京市核心饮用水源地，其总氮（Total nitrogen，TN）超标问题对人类活动净氮输入（Net Anthropogenic Nitrogen Input， NANI）的响应机制尚不清晰.本研究基于2007-2023年多源数据构建NANI模型，系统揭示流域氮输入时空... 详细信息

密云水库作为北京市核心饮用水源地，其总氮（Total nitrogen，TN）超标问题对人类活动净氮输入（Net Anthropogenic Nitrogen Input， NANI）的响应机制尚不清晰.本研究基于2007-2023年多源数据构建NANI模型，系统揭示流域氮输入时空动态特征及其对TN输出的影响.结果表明：密云水库多年平均NANI为2768.80(kg·km-2·a-1)，整体呈逐年下降趋势，高值输入地区主要分布在东部，西部氮输入变化较稳定;氮输入源贡献结构中化肥施用长期主导（峰值67.32%），食物净氮输入贡献缓慢减少;流域氮缓冲机制削弱了人为输入与TN输出的线性响应，短期生态截留能力（SBI）增强57.90%，而历史氮累积使长期缓冲能力（LBI）降低86.46%，暗示氮滞留饱和可能加剧未来水质风险.研究明晰了密云水库氮输入的时空规律及缓冲滞后效应，为控氮策略和动态预警提供科学依据。

关键词：人类活动净氮输入(NANI) 密云水库总氮(TN) 缓冲能力输入源时空分布

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